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Titulo
Obtención de Cepas (Quimiotipos) de Uncaria tomentosa
(Willd DC), con producción agrícola de sus hojas.
pág. 1
Publicación Preliminar
Autores
Ing. Santos Jaimes Serkovic
Dr. Raúl Blas Sevillano
Dr. Artemio Chan Canales
Ing. Néstor. J. Flores Ticona
Dra. Elena Li Pereyra
Ing. Jorge Chávez Gutiérrez
Ing. Norma Alva Souza
Dr. Gilberto Domínguez Condezo
sanjaise@gmail.com
Proyecto 0442014 FINCyT
Información de cada Autor:
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4
5
6
pág. 2
Contenido
Contenido
Titulo ............................................................................................................................................. 1
Autores...................................................................................................................................... 2
Contenido.................................................................................................................................. 3
Antecedentes ............................................................................................................................ 4
Objetivos: .................................................................................................................................. 5
Materiales y Métodos: ............................................................................................................. 5
Resultados: ............................................................................................................................... 6
Discusión: .................................................................................................................................. 6
Cuadro N° 1 ........................................................................................................................... 7
Cuadro N° 2 ........................................................................................................................... 7
Cuadro N° 3 ........................................................................................................................... 8
Imagen N° 1 a ........................................................................................................................ 8
Conclusión Final: ..................................................................................................................... 10
Cuadro N° 4 ......................................................................................................................... 10
Cuadro N° 5 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 3 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 7 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 8 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 7 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 6 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 1 ......................................................................................................................... 11
Imagen N° 3 ......................................................................................................................... 12
Imagen N° 2 ......................................................................................................................... 12
Cuadro N° 6 ......................................................................................................................... 16
Bibliografía .................................................................................................................................. 17
pág. 3
Antecedentes
Las varias decenas de cientos de artículos científicos sobre la Uncaria tomentosa
(Ut), están conduciendo a una explosión de su demanda en los mercados
internacionales. Se observa en las exportaciones, variaciones en su consumo,
pero muchos mercados no repiten su compra. Algunos, motivados por la gran
información existente, inician el uso de Ut pero no encuentran los resultados
esperados. Esto podría atribuirse a una gran diferencia en la calidad fitoquímica
en las plantas presentes en la flora de los bosques amazónicos. (Gilberto
Domínguez Torrejón, 2014)
Existen muchos artículos sobre la calidad de la Ut en sus zonas de producción,
todos encuentran diferencias entre variedades y entre productos por zonas.
(Evelyn Maribel Condori Peñaloza, 2015), reporta de una alta variabilidad en los
fitoquímicos de la Ut (Uncaria tomentosa Willd DC) y además, reporta que no se
presenta una relación entre la cantidad de POAs y la altura en msnm, y otros
autores encuentran también, mayor cantidad de alcaloides en hojas jóvenes de
la planta que en la corteza. Se reporta de clones de Ut, sembrados en diferentes
altitudes en msnm, donde se encuentra variación en su contenido de
fitoquímicos. (Quiliano2, 2007)
La necesidad es urgente de contar con individuos o especímenes, selectos con
altas características en sus fito componentes. Se estima que los POAs (Penta
oxindol alkaloids), son los fitoquímicos activos para una serie de patologías. La
acción anti inflamatoria está muy documentada. (Manuel Sandoval Chacón
Ph.D.1, 2012)
(Sheng Y1, 1998) Trabajaron en Leucemia en humanos, hallaron que el extracto
de Ut. inhibió significativamente la proliferación de células Raji y HL60, y sólo
moderadamente afecta a las células K562. Las observaciones revelaron que los
extractos indujeron apoptosis, en combinación con la fragmentación del ADN,
proporcionando una explicación para la actividad anti-tumoral. Han trabajado con
un extracto de Ut, patentando su marca que se llama (C_Med_100™). Informan
que la Pteropodina y la Isomitrafilina son los alcaloides penta oxindólicos que
mayor acción tienen en el tratamiento de la leucemia
La Ut. tiene varios factores que limitan su aprovechamiento en volumen en el
mercado internacional. La más fuerte restricción es la que proviene de los
usuarios comprometidos con la sostenibilidad ecológica. Un referente, es la
decisión que tomó una empresa al retirarse de la comercialización de Ut. frente
a demandas y exigencias de la FDA. Esta dijo textualmente: Trabajaremos con
mayores cantidades de Ut, cuando provengan de “Producción Sustentable”,
“Estandarizados” con “Precio Justo” y con el reconocimiento a las comunidades
nativas propietarias de los “Conocimientos Ancestrales” (Taylor, 2005)
En los conocimientos ancestrales de la población Asháninca se usa la Ut. Ellos
creen que las plantas medicinales, en general, están habitadas por buenos
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espíritus (“Manincaaríte” en dialecto Asháninca significa: provienen del agua).
Manifiestan que hay varias plantas de estas especies, y Ut. es una de ellas. No
lo consideran como una planta curativa ya que le atribuyen a la esfera de lo
sagrado, lo religioso. Sólo los sacerdotes o `Sancóshi ', son capaces de percibir
la presencia de los buenos espíritus en plantas individuales de cada especie.
(Klaus Keplinger, 1999) A esta planta individual superior de Uncaria tomentosa,
lo laman Savéntaro (Kindberg, 1980)
“La uña de gato debe de considerarse en su totalidad como un fitocomplejo en
el que, si bien los alcaloides desempeñan un papel principal, es necesaria la
presencia de otros componentes (como los flavonoides, los glicósidos,
saponinas, taninos, etc.) de la planta capaces de sinergizar la acción de la Ut.
sobre las diferentes patologías en las que se puede utilizar.” (Guijarro, 2001).
El presente trabajo trata de encontrar el SAVÉNTARO. que en nuestra
concepción seria “el individuo con Quimiotipo superior”, el espécimen plus de
nuestras muestras colectadas.
Objetivos: Con el fin de lograr cepas estandarizadas de Uncaria tomentosa (Ut),
con alto contenido de Alcaloides oxindólicos pentaciclicos (POAs) en sus hojas,
se identificará potenciales especímenes (Quimiotipo), que podrían contener un
perfil de alcaloides cuya composición será la requerida para aliviar una
determinada patología, cumpla con los requerimientos de la exigente industria
nutracéutica, cubra los requisitos de las monografías farmacopeicas (USP y
EUPh), y así mismo, suministre la información necesaria para crear
agrícolamente cepas de Ut que permitirán promover su cultivo agrícola.
Teniendo en cuenta el antagonismo entre los Tetraoxindoles (TOAs) contra
los Pentaoxindoles (POAs), se analizará la proporción llamándolo: Proporción
POA/TOA logrando un producto sostenible, estandarizado, con precio justo,
y con respeto a los conocimientos ancestrales. Con los resultados, se
obtendrán los especímenes plus para cultivarlos y con los que se lograra
eliminar la insostenible extracción forestal de corteza de Ut. Además, se
creará un nuevo cultivar muy rentable que se sembrará en las actuales zonas
de la amazonia para reemplazar cultivos ilícitos.
Materiales y Métodos: Se realizó una colecta de Uncaria tomentosa en 100
puntos de la amazonia peruana. Todas las muestras se tomaron en lugares
distantes entre sí. En la Imagen N° 3 se presenta las zonas de colecta. La
información de cada lugar de la colecta fue registrada mediante GPS. Esta
información es propiedad de la empresa Amazon Nutrition SAC. Se colectaron
hojas y partes vegetativas para reproducirlos en viveros. Se están propagando
los especímenes selectos. Las hojas fueron secadas bajo sombra por 72 horas
y posteriormente a 60 oC hasta establecer un contenido constante de humedad
de 10%. Para la determinación de alcaloides se realizó una extracción
etanólica (70% EtOH) por 24 horas a temperatura ambiente. Para cuantificar
el contenido de alcaloides se adquirió estándares de Mitrafilina, Isomitrafilina,
Uncarina C y Uncarina E (Chromadex, USA). Los extractos secos fueron
reconstituidos en metanol (grado analítico), filtrados a 0.2 um y a una
concentración de 10 mg/ml. Las condiciones cromatográficas se describen a
continuación: Los alcaloides fueron analizados usando un sistema UHPLC
pág. 5
(Waters, USA), columnas RPC-C18 (150 x 4 mm diámetro interno, tamaño de
partícula, 5 um) y una fase móvil constituida por Eluent A: 30 mM Acetato de
amonio (pH 5), y Eluent B: Metanol: Acetonitrilo (1:1). La elución fue llevada
a cabo a través de un programa de gradiente de 60:40 (A:B) a 30:70 en 30
minutos y a un flujo de 1 ml/min. La absorbancia fue monitoreada a 245 nm.
Se Inyectó 10uL de cada muestra (1mg/ml) al sistema de UHPLC y detectadas
a 245 nm. Las partes vegetativas se enraizaron y sembraron en un Jardín de
Colecta, para mantener el germoplasma colectado El Jardín de Colecta se
decidió por recomendación del Dr. Raúl Blas Sevillano. (Blas R. Malice M.,
2010)
Resultados: Las 100 muestras de hojas tienen el contenido de alcaloides que,
se presentan en el Cuadro N° 6, donde se observa variabilidad en el contenido
en los alcaloides oxindoles tetraciclicos (TOAs) y pentacíclicos (POAs). En el
Cuadro N° 2, se presenta los especímenes de Ut con mayores contenidos de
alcaloides oxindólicos totales (Para este estudio es la suma de POAs más
TOAs). Los especímenes con mayor contenido de POAs se presentan en el
Cuadro N° 3. Los especímenes, con las mayores proporciones POAs/TOAs se
presentan en el Cuadro N° 4. El espécimen Plus, seleccionado por su mayor
proporción, en el presente trabajo lo llamaremos Savéntaro 044, se presenta en
el Cuadro N°1. El espécimen con el mayor contenido de POAs, pero con menor
proporción POA/TOA se presenta en el Cuadro N° 2 No se encuentra una relación
entre contenido de alcaloides y la altitud en msnm, como se muestra en la
Imagen N° 1 a. Los resultados mostrados en la Imagen N°1, son muy relevantes.
Nos presentan zonas de producción para determinado Quimiotipo de Ut. Se
presenta las medias de los individuos de mayor contenido de POAs. Nos permite
la posibilidad de crear zonas productoras de un “Quimiotipo especial” de Ut.
Destinados a determinado uso farmacológico. Por lo tanto, Los datos logrados
en laboratorio sobre el contenido de pentaoxindoles en las hojas, por cada zona,
permite seleccionar especímenes con características específicas. En el Cuadro
N° 3 se presenta los especímenes con mayor contenido de Pterodina e
Isomitrafilina que podrían ser recomendadas para ayudar en el tratamiento de la
Leucemia.
Las siembras en jardines de colecta han permitido lograr protocolos de
reproducción por esquejes, Imagen N° 7, protocolos de colectas de esquejes y
sistemas de cosecha y de secados de hojas. Se están perfilando los estudios
agronómicos, y la producción de biomasa por hectárea. Se observó un cambio
en la morfología de las plantas., tanto en la forma de las espinas, en el espesor
de las hojas y el número de yemas axilares. Se encontró con los análisis UHPLC
de la colecta, especímenes y zonas que tienen una baja PROPORCIÓN
POA/TOA y al mismo tiempo un bajo contenido de alcaloides.
Discusión: E n l a s hojas de Ut. analizadas, se encontraron 9 alcaloides
oxindoles de dos tipos, 3 tetraciclicos y 6 pentacíclicos. El contenido de
alcaloides por planta presenta gran variabilidad por zonas de colecta. La
selección de especímenes plus o élite permitirá la creación de clones de un
pág. 6
producto agrícola con el aprovechamiento de sus hojas. Una clasificación de los
especímenes por la proporción POA/TOA, en el Cuadro N° 4, se identifica los
especímenes más promisorios para seleccionarlos, y generar cepas
estandarizadas de Ut.
Contenido de alcaloides por mayor
PROPORCIÓN POA/TOA: 21.41 a 1
Pentaoxindoles
Uncarine F
mg/g
5.35
Speciophylline
Mitraphylline
3.57
3.78
Isopteropodine
Isomitraphyline
10.59
12.56
Pterodine
Total
17.24
52.99
Tetraoxindoles
Isorynchophylline
Rynchophylline
mg/g
0.45
0.57
Corynoxeine
Total TOAs
1.46
2.48
Cuadro N° 1 Contenido de alcaloides del
espécimen con mayor PROPORCIÓN POA/TOA
Savéntaro 044
Cuadro N° 2 Uncaria t. de la colecta por: mayor
cantidad de ALCALOIDES OXINDOLICOS TOTALES,
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N° Colecta GPS
Zona de
Colecta
146
090
086-P1
067
098
200
9
5
20
4
7
16
Alcaloides penta mas
tetra en mg/g
138.76
140.47
138.37
153.71
135.95
136.54
Código
GPS
092
069
062
153
052
218
150
097
ISOM
mg/
23.45
18.25
18.01
17.71
17.55
16.83
16.31
16.22
PTER
mg/g
32.40
24.49
22.73
21.60
21.18
21.13
19.09
18.88
Cuadro N° 3. Especímenes seleccionados por mayor
cantidad de Pterodina y Isomitrafilina
Imagen N° 1 a
Se demostró que el cultivo de la Ut. con el uso de sus hojas, convierte en
sostenible la producción de este recurso natural con dos o tres cosechas de
hojas por año, reemplazando ae la extracción forestal de corteza que mata a la
planta en el bosque, y que presenta una tendencia a la extinción de la especie,
además de un efecto altamente negativo al ambiente de su entorno.
pág. 8
Se tiene identificados especímenes élite que se están propagando como
semillas para una producción agrícola estandarizada de hojas. (Quimiotipos).
El logro del espécimen plus Savéntaro 44, con una PROPORCIÓN POA/TOA,
de 21.41 a 1, nos presenta un producto de referencia de alto valor agregado
logrado en forma natural. Varios especímenes de la zona de colecta de este
individuo presentan características próximas como alto contenido de POAs y
una alta PROPORCIÓN POA/TOA. En la Imagen N° 1 se presenta la media
del contenido en POAS, en los individuos superiores de cada zona. Se observa
en la colecta, especímenes y zonas que tienen una baja PROPORCIÓN
POA/TOA y una baja cantidad de alcaloides totales. La abundante presencia
de especímenes de Ut. con bajo contenido de alcaloides y una baja proporción
POA/TOA, provienen de las zonas, de donde actualmente se ha venido
comercializando la corteza, y podría ser la causa de la desconfianza de la
demanda internacional.
La información científica y la evidencia visual de las plantas en el Jardín de
colecta, nos advierte de la posibilidad en el cambio en el contenido de los
fitoquímicos de la Ut., al ser sembrado en un ecosistema diferente, al de su
origen. La variación intrazona, nos permitió definir individuos élite para cada
microcuenca o zona. La variación entre zonas, nos permite definir individuos
élite para un conjunto de fitoquímicos de los especímenes seleccionados. Cada
zona tendrá sus individuos élite. Se recomienda que la explotación de estos
individuos selectos se realice dentro de su propia zona de origen. Esta idea se
refuerza por la observación de rodales de El Árbol de la Quina ( Cinchona
officinalis) Presentes en franjas entre 780 y 820 msnm, en micro cuencas. Que
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no se encuentran en micro cuencas adyacentes. La necesidad de que la Ut.
élite provenga de su habitad original, se refuerza también, con la información
de los conocimientos ancestrales, de cada etnia Asháninca, de que realmente,
existen plantas de Ut. “Que curan”. Que son efectivas para el tratamiento de
determinada dolencia. Pero, que todas las plantas de Ut. No son efectivas
Podemos deducir que existe el Savéntaro 44(Planta élite), para cada cuenca
productora de Ut.
Conclusión Final: Como resultado tenemos un nuevo cultivar de un producto de
alta calidad, sostenible, en vía de estandarización, y con posibilidad de ser
explotado en cantidades suficientes para constituir una oferta nacional con
características escalables. Constituye un cultivo alternativo de alta rentabilidad
y rápido retorno, para los pequeños agricultores amazónicos en las zonas de
cultivos ilícitos. Además, se puede producir cepas de Uncaria tomentosa que
garanticen una concentración mínima de determinados pentaoxindoles, para
atender la demanda para el tratamiento farmacológico de dolencias
específicas.
N° Colecta GPS
151
063
063
048
150
069
Zona de
Colecta
10
4
3
2
10
4
Proporción
PENTA/ TOA
21.41
20.97
20.73
20.38
20.27
20.27
Cuadro N° 4 Uncaria t. de la colecta por:
Mayor proporción, de Alcaloides Penta
Oxindoles sobre Alcaloides Tetra Oxindoles
.
pág. 10
Cuadro N° 5 Cromatograma de UHPLC, de muestra de una hoja de la
colecta de Uña de Gato del Proyecto 044 2014
Imagen N° 3 Zonas de Colecta. Total 20 Zonas. Cada una tienen de 1 a 7 muestras de
especímenes. Cada espécimen es representativo de un rodal de Uncaria tomentosa. Cada
rodal está distanciado de 1 a 5 Km.
pág. 11
Imagen N° 2 Colecta de Uncaria tomentosa en el
bosque del río Pachitea.
pág. 12
Imagen N° 3 Plantación de Uncaria tomentosa
en el Jardín de Colecta en Pucallpa, Perú.
Cuadro N° 6
Responsable: Amazon Nutrition, SAC 15-Setiembre-2015
N° de Colecta
GPS
N° Código
1
033
2
029
3
047
4
048
5
058
6
049
7
034
8
035
9
055
10
052
11
054
12
059
13
062
14
060
15
063
16
067
17
063
18
069
19
066
20
068
21
065
22
090
23
089
24
091
25
094
26
095
27
092
28
093
pág. 13
UNCF
2.78
7.18
6.81
6.80
9.75
1.39
9.67
4.53
8.55
4.16
9.28
7.74
7.73
4.64
4.53
9.13
5.80
7.83
2.54
3.87
5.75
5.93
1.39
5.30
3.58
15.47
10.07
14.23
DATE:
Alcaloides Oxindólicos en Hojas de Uncaria tomentosa
Penta oxindoles
Tetra oxindoles
SPEC
MITR
ISOP
ISOM
PTER
ISOR
RYNC
CORY
4.09
1.66
27.31
14.86
22.43
0.83
6.04
1.96
6.61
6.99
19.61
14.88
19.09
0.83
1.05
2.70
7.76
4.80
52.88
3.11
14.43
28.67
11.99
1.24
4.54
5.14
13.47
15.84
18.34
0.57
0.72
1.85
7.16
5.14
31.40
12.63
14.58
8.04
9.05
6.86
2.04
0.83
6.85
17.90
11.61
2.67
3.01
0.98
14.21
5.76
8.29
15.21
17.95
18.61
20.96
1.24
3.03
3.20
8.98
10.56
12.23
3.82
4.81
1.24
9.82
5.34
11.88
2.39
1.15
1.56
1.01
10.89
7.80
8.25
23.13
17.55
16.80
0.98
1.24
3.18
13.55
7.80
8.98
0.49
20.40
1.50
0.80
6.90
11.36
4.61
24.38
27.65
20.40
14.88
16.77
5.45
5.16
5.46
19.50
18.01
13.20
0.65
0.82
2.11
6.82
46.25
14.63
16.59
12.24
8.93
10.06
3.27
3.03
3.20
8.98
10.56
13.20
0.382
0.481
1.24
15.34
6.22
32.91
12.49
27.53
20.09
22.64
7.35
6.21
4.10
11.49
13.52
15.19
0.49
0.62
1.58
5.23
5.53
15.51
18.25
21.13
0.66
0.83
2.13
2.54
2.69
7.54
5.72
7.76
0.32
0.40
1.04
5.68
2.30
7.62
5.53
6.63
7.44
8.38
2.72
2.27
0.83
15.01
7.60
12.95
2.54
0.31
16.89
17.64
3.75
18.10
16.80
20.65
23.11
26.03
8.45
2.05
3.75
13.65
13.27
17.95
2.68
3.02
0.98
3.54
3.75
4.50
5.36
7.31
0.45
0.56
1.44
9.32
2.76
15.75
17.10
17.59
13.06
15.28
6.22
22.73
9.21
15.75
22.12
16.51
19.77
13.53
10.89
6.72
7.11
19.93
23.45
13.90
0.85
1.07
2.74
7.84
12.71
11.59
9.38
7.87
13.98
19.28
5.03
Tetra
mg/g
8.83
4.58
41.90
3.15
23.95
6.66
40.80
9.87
13.46
5.41
9.20
37.10
3.58
22.26
2.10
50.08
2.69
3.63
1.76
18.55
19.74
57.59
6.68
2.45
34.57
44.19
4.66
38.29
Totales
Penta
mg/g
73.14
74.36
89.79
64.13
80.67
40.61
71.07
42.53
39.12
77.71
60.50
96.13
69.05
101.17
43.50
103.62
56.31
73.49
28.78
31.63
44.41
82.88
52.06
29.76
66.11
101.79
67.27
63.61
Total
mg/g
81.97
78.94
131.69
67.28
104.62
47.27
111.88
52.39
52.58
83.11
69.70
133.23
72.63
123.43
45.60
153.71
58.99
77.11
30.54
50.18
64.14
140.47
58.74
32.21
100.67
145.99
71.92
101.91
N° de Colecta
GPS
N° Código
29
097
30
096
31
099
32
098
33
105
34
104
35
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6.46
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3.80
Alcaloides Oxindólicos en Hojas de Uncaria tomentosa
Penta oxindoles
Tetra oxindoles
SPEC
MITR
ISOP
ISOM
PTER
ISOR
RYNC
CORY
4.65
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1.01
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1.61
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Tetra
mg/g
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3.45
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53.11
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70.41
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Total
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126.88
68.54
64.84
96.89
77.80
61.85
60.25
N° de Colecta
GPS
N° Código
60
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8.75
4.63
3.25
2.81
1.31
4.27
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5.61
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3.58
4.53
1.66
5.56
3.54
0.71
Alcaloides Oxindólicos en Hojas de Uncaria tomentosa
Penta oxindoles
Tetra oxindoles
SPEC
MITR
ISOP
ISOM
PTER
ISOR
RYNC
CORY
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3.20
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4.03
3.07
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14.20
1.31
1.65
0.42
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2.86
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3.20
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1.24
4.00
4.23
11.85
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16.14
0.50
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12.58
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8.86
11.37
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4.96
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1.81
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10.74
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3.80
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3.20
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10.56
12.23
3.82
4.81
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2.44
0.99
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15.82
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3.19
3.60
1.17
7.48
7.91
22.17
16.83
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19.33
4.11
0.52
1.33
0.65
0.69
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0.83
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Tetra
mg/g
2.10
21.52
3.37
16.28
4.60
9.87
2.77
25.51
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4.45
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13.73
10.86
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40.77
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6.31
2.73
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7.00
6.41
6.55
7.79
9.87
7.96
5.18
5.96
2.13
Totales
Penta
mg/g
42.11
55.76
32.78
53.02
18.97
42.53
56.14
96.47
74.88
50.45
68.15
90.16
35.57
42.12
79.43
57.73
25.90
37.57
36.60
44.26
24.79
58.96
36.00
27.64
36.75
35.99
42.53
46.40
81.53
46.58
18.87
Total
mg/g
44.21
77.27
36.16
69.30
23.58
52.39
58.91
110.35
97.73
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136.54
49.29
52.98
121.39
98.50
27.97
54.68
42.91
46.99
31.97
84.34
42.99
34.06
43.30
43.79
52.39
54.36
86.71
52.54
21.00
N° de Colecta
GPS
Alcaloides Oxindólicos en Hojas de Uncaria tomentosa
Penta oxindoles
Tetra oxindoles
Tetra
Totales
Penta
Total
N°
Código
UNCF
SPEC
MITR
ISOP
ISOM
PTER
ISOR
RYNC
CORY
mg/g
mg/g
mg/g
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1.05
7.15
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226
6.15
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7.07
17.09
23.56
11.84
13.34
4.33
29.51
66.58
96.09
93
221
2.43
6.19
1.80
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12.05
12.61
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0.80
1.69
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36.00
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4.61
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0.43
3.45
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4.61
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27.65
20.40
14.88
16.77
5.45
37.10
96.13
133.23
Cuadro N° 6 Contenido de Alcaloides de 100 especímenes colectados en la Amazonía peruana: Uncarine F (UNCF); Isorynchophylline
(ISOR); Speciophylline (SPEC); Rynchophylline (RYNC); Mitraphylline (MITR) Alcaloides Tetraciclicos (Tetra); Alcaloides Pentaciclicos
(Penta); Suma de Penta + Tetra (Total). Proyecto 044 2014 FINCyT.
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